一種自適應控制車軸提升裝置的製作方法
2023-08-22 22:00:26 1
本發明屬於車軸提升裝置技術領域，特別涉及一種自適應控制車軸提升裝置。
背景技術：
載重量大的貨車，為緩解車橋的受力情況，會採用多個車橋。過多車橋的採用在增加了車輛承載能力的同時，也增加了摩擦阻力，影響車輛的燃油經濟性。為解決這一問題，部分貨車採用了車軸提升裝置。在貨車空載或者部分載荷情況下，通過車軸提升裝置將單軸或多軸提升，使輪胎脫離地面，減少輪胎磨損，降低摩擦阻力，提高車輛的燃油經濟性；當貨車滿載時，被提升的車軸降下，該車軸上的輪胎參與承載，從而提高車輛的承載能力。傳統的車軸提升裝置具有提升和降下兩種狀態，但需要人為地控制，不能夠隨貨車載荷動態變化。此外，空載或半載的貨車行駛在顛簸路面上時，因路面的顛簸會對貨車車輪產生衝擊載荷，相當於增加了車軸的載荷。傳統貨車此時部分車軸處於提升狀態，則接地輪胎所在的車軸勢必承擔過大的載荷，惡化了車軸和輪胎的工況。針對上述兩種情況，本申請設計了一種自適應控制車軸提升裝置，該裝置一方面能夠根據載荷情況自動地調節車軸觸地與否，達到與傳統車軸提升裝置相同的技術效果；另一方面，當貨車空載或半載行駛在顛簸路面時，提升的車軸會隨接地輪胎車軸的衝擊載荷情況自適應調整升降，從而改善車橋的受力，延長輪胎的使用壽命。
技術實現要素：
本發明的目的在於提出一種自適應控制車軸提升裝置，該提升裝置能夠根據貨車承重載荷和路面衝擊載荷情況自動地調節車軸的升降，控制車輪與地面是否接觸，從而改善輪胎和車橋的受力狀況，既能夠延長車橋的使用壽命，又可以提高車輛的燃油經濟性。本發明的目的是通過以下技術方案實現的：一種自適應控制車軸提升裝置，包括氣路系統、氣路控制系統和執行系統；氣路系統包括：壓氣機1、油水分離器2、調壓閥3、儲氣筒4、空氣濾清器5、高度控制閥6和空氣彈簧12；其中，壓氣機1、油水分離器2、調壓閥3、儲氣筒4、空氣濾清器5和高度控制閥6通過管路順序連通並布置在車架21底部；高度控制閥6包括閥體23、閥芯24和閥芯杆25，其中，閥芯杆25氣密性地穿過閥體23底部，閥芯24布置於閥芯杆25的頂端，閥體23的中部和底部各開有通氣孔，高度控制閥6通過閥體23中部的通氣孔與空氣彈簧12以管路連通，閥體23底部的通氣孔與大氣連通；氣路控制系統包括：控制支架8、鋼板彈簧19和控制連杆20；其中，控制支架8的前端與閥芯杆25的下端轉動連接，控制支架8的後端與控制連杆20的上端轉動連接，控制支架8與固定在車架21上的第一吊耳支架7以轉動副相連；控制連杆20的下端與鋼板彈簧19中部的U形螺栓18的上蓋板固定連接；鋼板彈簧19的中部布置有上支座16和下支座17，鋼板彈簧19的上支座16、下支座17與U型螺栓18相連，第一後軸車輪15的車軸軸套安裝在鋼板彈簧19的上支座16和下支座17之間；鋼板彈簧19的一端與車架21通過鋼板彈簧前支架22連接；鋼板彈簧19的另一端與車架21通過安裝在第二吊耳支架9上的吊耳10連接，第二吊耳支架9與車架21固接；執行系統包括：縱臂式導向杆13和第二後軸車輪14；其中，空氣彈簧12的上端面與車架21固接，空氣彈簧12的下端面安裝在縱臂式導向杆13的後端；導向杆安裝支架11位於空氣彈簧12前方，導向杆安裝支架11的上端與車架21固接；導向杆安裝支架11的下端與縱臂式導向杆13的前端轉動相連；縱臂式導向杆13與第二後軸形成轉動連接。所述壓氣機1與汽車發動機連接。本發明的有益效果在於：本發明的提升裝置能夠根據雙後橋的貨車承重載荷和路面衝擊載荷情況動態地調節車軸的升降，從而改善車橋的受力，延長輪胎的使用壽命，而不像傳統貨車只能保持車軸提升或不提升的狀態，而不能根據承重載荷和路面衝擊載荷情況動態變化。附圖說明圖1是本發明安裝於重載車輛後軸的自適應控制車軸提升裝置的結構示意圖；圖2a是本發明的高度控制閥工作狀態a的示意圖；圖2b是本發明的高度控制閥工作狀態b的示意圖；圖3是本發明的自適應控制車軸提升裝置的工作流程圖。附圖標記：1壓氣機2油水分離器3調壓閥4儲氣筒5空氣濾清器6高度控制閥7第一吊耳支架8控制支架9第二吊耳支架10吊耳11導向杆安裝支架12空氣彈簧13縱臂式導向杆14第二後軸車輪15第一後軸車輪16上支座17下支座18U型螺栓19鋼板彈簧20控制連杆21車架22鋼板彈簧前支架23閥體24閥芯25閥芯杆具體實施方式一種自適應控制車軸提升裝置，適用於雙後橋的重載貨車，該提升裝置包括氣路系統、氣路控制系統和執行系統。如圖1所示，氣路系統包括：壓氣機1、油水分離器2、調壓閥3、儲氣筒4、空氣濾清器5、高度控制閥6和空氣彈簧12。其中，壓氣機1、油水分離器2、調壓閥3、儲氣筒4、空氣濾清器5和高度控制閥6通過管路順序連通並布置在車架21底部，壓氣機1與汽車發動機連接，並由汽車發動機帶動運轉。如圖2a、2b所示，高度控制閥6包括閥體23、閥芯24和閥芯杆25。其中，閥芯杆25氣密性地穿過閥體23底部，閥芯24布置於閥芯杆25的頂端，閥體23的中部和底部各開有通氣孔，高度控制閥6通過閥體23中部的通氣孔與空氣彈簧12以管路連通，閥體23底部的通氣孔與大氣連通。當高度控制閥6處於圖2a位置時，為卸壓狀態，整個氣路系統不工作。當高度控制閥6處於圖2b位置時，為保壓狀態，整個氣路系統工作。氣路控制系統包括：控制支架8、鋼板彈簧19和控制連杆20。其中，控制支架8的前端與閥芯杆25的下端轉動連接，控制支架8的後端與控制連杆20的上端轉動連接，控制支架8與固定在車架21上的第一吊耳支架7以轉動副相連，使控制支架8可以繞第一吊耳支架7旋轉。控制連杆20的下端與鋼板彈簧19的U形螺栓18的上蓋板固定連接。鋼板彈簧19的中部布置有上支座16和下支座17，鋼板彈簧19的上支座16、下支座17與U型螺栓18相連，第一後軸車輪15的車軸軸套安裝在鋼板彈簧19的上支座16和下支座17之間。鋼板彈簧19的一端與車架21通過鋼板彈簧前支架22連接，鋼板彈簧19的另一端與車架21通過安裝在第二吊耳支架9上的吊耳10連接。第二吊耳支架9與車架21固接。執行系統包括：縱臂式導向杆13和第二後軸車輪14。特別地，虛線所示為系統不工作時第二後軸車輪14的位置，中心線所示為系統工作時第二後軸車輪14的位置。其中，空氣彈簧12的上端面與車架21固接，空氣彈簧12的下端面安裝在縱臂式導向杆13的後端。導向杆安裝支架11位於空氣彈簧12前方，導向杆安裝支架11的上端與車架21固接，導向杆安裝支架11的下端與縱臂式導向杆13的前端轉動相連。縱臂式導向杆13與第二後軸形成轉動連接。當空氣彈簧12內氣壓升高時，縱臂式導向杆13繞其與導向杆安裝支架11之間的旋轉副順時針轉動，從而使第二後軸車輪14下降；若空氣彈簧12內氣壓下降時，第二後軸車輪14上升。其中，可提升車軸可以位於驅動車軸之前或者之後，本實施例以位於驅動車軸之後為例。本發明的工作過程為：如圖3所示的工作流程圖，當貨車重載時，即貨車第二後軸車輪14所受載荷G大於等於設計重載載荷G1時，車架21相對於地面下降，鋼板彈簧19兩端下降，鋼板彈簧19中部相對於車架21上移，帶動控制連杆20上移，使控制支架8的後端下降，帶動高度控制閥6的閥芯24向下移動，閥芯24處於閥體23中部的與空氣彈簧12管路連通的通氣孔之下，即如圖2b所示的位置，儲氣筒4內的壓縮空氣經高度控制閥6進入空氣彈簧12，使得空氣彈簧12內壓力升高，縱臂式導向杆13向下運動，第二後軸車輪14下降至與地面接觸，分擔車輛所承受的重載。當貨車輕載時，即第二後軸車輪14所受載荷G小於設計重載載荷G1，車架21相對於地面上升，鋼板彈簧19兩端上升，鋼板彈簧19中部相對於車架21下降，帶動控制連杆20下移，使控制支架8的後端上升，帶動高度控制閥6的閥芯24向上移動，閥芯24處於閥體23中部的與空氣彈簧12管路連通的通氣孔之上，即如圖2a位置，空氣彈簧12內空氣通過高度控制閥6進入大氣，完成卸壓，進而使縱臂式導向杆13向上運動，第二後軸車輪14上升。當貨車輕載卻行駛於持續顛簸路面時，第一後軸車輪15受較大的衝擊載荷，同樣可造成與貨車重載時相同的效果。與上述貨車重載相同的分析可知，此時第二後軸車輪14下降，與第一後軸共同承擔衝擊載荷。與上述貨車重載時不同的是，貨車重載所受載荷為一持續性載荷，而貨車顛簸所受衝擊載荷為一間斷性載荷，而由於本裝置氣壓系統具備一定時間滯後，因此可達到與貨車受持續重載相同的有益效果。